Як зробити мережевий фільтр своїми руками

Мережевий фільтр - це електрична схема, яка реалізує функціонал фільтра низьких частот для ланцюгів харчування змінним струмом 220 В (мережі побутового призначення).

Суть роботи пристрою зводиться до того, щоб відсікти побічні електромагнітні випромінювання і наведення (ПЕМВН), що виникають внаслідок опромінення електричних проводів побутової електромережі сторонніми випромінювальних пристроїв (радіостанції, ретранслятори, базові станції для бездротового Інтернету і т.п.) або потужної побутової технікою без належного захисту ланцюга харчування (кондиціонери, холодильники, спліт-системи та ін.).

Виникаючі в мережі живлення ПЕМВН можуть надавати згубний вплив на роботу інших слабкострумових приладів (цифрової техніки, телевізорів, радіоприймачів і т.п.) або створювати перешкоди для прийому різних сигналів.

Крім того, ПЕМВН можуть стати джерелом витоку конфіденційної інформації, наприклад, в роботі спецтехніки (інформація може перехоплюватися по ланцюгах харчування або заземлення).

1. відсікає високочастотні сторонні сигнали в ланцюзі харчування,
2. охороняє прилади від стрибків напруги.

Багато часто стикаються з мережевими фільтрами, вбудованими в електричний подовжувач. Однак, виробники та / або продавці часто вводять в оману покупців.

До складу таких «мережевих фільтрів» входить всього один варістор (елемент електричного кола, який реалізує функцію змінного резистора, що підвищує свій опір при збільшенні прикладається до нього напруги) і автоматичного вимикача (запобіжника, що спрацьовує при різкому збільшенні сили струму). Допомогти такий пристрій зможе тільки, наприклад, від перешкод, створюваних розрядом блискавки під час грози.

Пристрої, в повній мірі реалізують функціонал мережевих фільтрів коштують набагато дорожче своїх спрощених аналогів. Так, мережевими фільтрами можна назвати продукцію компанії Pilot (серії починаючи з Pilot L, Pilot GL та ін., Виключаючи Pilot S), ціни на яку стартують з 1 тис. Руб. Або аналоги від APC, IPPON, BURO і ін.

З цієї причини виникає цілком закономірне бажання виготовити недорогий, але при цьому не менш функціональний мережевий фільтр своїми руками.

Що потрібно - підбір інвентарю та схем

В першу чергу можна переробити під високочастотну (ВЧ) фільтрацію куплений недорогий фільтр з варисторних захистом.

• Котушки індуктивності / дроселі,
• Варистор (можна залишити наявний в подовжувачі, якщо він там був),
• конденсатори,
• резистори,
• Ферітовий фільтр.

Схема мережевого фільтра 220в

Простий варисторний фільтр виглядає так.

Можливі дві прості його модифікації.

Перша на RLC-фільтрі:

Друга схема на LC-фільтрі:

Такі елементи і схеми вибрані не випадково, так як всі комплектуючі можуть поміститися в старий корпус подовжувача без необхідності монтування окремого корпусу на дроті і т.п.

1. Високочастотні коливання, потрапляючи на котушку індуктивності, підвищують її опір і тому не проходять далі (опір індукції прямо пропорційно частоті),
2. Потрапляючи на контакти конденсатора високі частоти гасяться при правильному підборі ємності (опір ємності при такому підключенні обернено пропорційно частоті коливань електричного струму).

На обох схемах паралельно конденсатору включається резистор з більшим опором. Він виконує роль навантаження для конденсатора при відключенні харчування (на конденсаторі може накопичуватися вільний заряд, який буде небезпечний навіть після повного відключення фільтра від мережі змінного струму).

Можливі й інші реалізації мережевого електричного фільтра. Як приклад можна привести схеми, які використовуються в техніці Pilot.

І т.д.

Інструкція по збірці простого мережевого фільтра своїми руками

Зібрати фільтр із зазначених схем (рис.2 і рис.3) досить просто, для цього не знадобиться друкованих плат або окремого корпусу на подовжувачі. При правильному підборі габаритів елементів і їх компонуванні можна вмістити їх в корпусі недорогого варисторного мережевого фільтра.

Наявна ланцюг розрізається (контакти від варістора до розеток, сам варістор залишається), елементи розміщуються у відповідність зі схемою і згуртовуються.

Має вийти так по схемі з рис.2:

І так по рис.3:

Тільки котушки індуктивності необхідно розмістити перпендикулярно один одному.

елементи схем 

Відносно схеми з рис.2. Опору R1 і R2 слід підбирати виходячи з передбачуваного навантаження. Наприклад, при фактичній потужності споживача до 250 Вт, підійдуть резистори 0,82 Ом, до 380 Вт - 0,36 Ом, до 500 Вт - 0,22 Ом. Якщо планується велика потужність - резистори можна виключити зі схеми, однак робота дроселів погіршиться.

Дроселі L1 і L2 - повинні мати феритовий сердечник, показник максимально допустимого струму повинен бути не менше планованого струму навантаження, індуктивність - від 10 мкГн до 10 мГн (найкраще в більшу сторону, тобто чим більше, тим краще, але до 10 мГн) .

Конденсатори C1 і C2 можна об`єднати в один, якщо дозволяє вільне місце і показники. Або навпаки, набрати декількома паралельно з`єднаними, якщо дозволяє вільне місце. Найкраще використовувати плівкові ємності від 0,22 до 1 мкФ. Максимально допустима напруга краще взяти з запасом (на випадок перешкод зі стрибками напруги), наприклад, до 680 В.

Опір R3 має бути в межах 0,5-1,5 МОм. Потужність теж краще взяти з запасом для кращої тепловіддачі - 0,5 Вт.

У схемі на рис.3 змінюються конденсатор і котушки, останні мають найоптимальнішими показниками індуктивності при мініатюрних габаритах і стоять перед ними завдань. Відповідно менше деталей до пайки.

Запобіжні заходи - що варто врахувати

Саморобний мережевий фільтр 220в своїми руками - це складний технічний пристрій. Його збірка неможлива без знань в області електротехніки.

Всі роботи повинні проводитися з дотриманням заходів безпеки. В іншому випадку є загроза ураження електричним струмом.

Як і було сказано вище, конденсатори розраховані на високу напругу. Вони можуть накопичувати залишковий заряд. Удар струмом буде можливий навіть після повного відключення фільтра від мережі змінного струму. Тому наявність паралельновключеного опору обов`язково!

Перед паянням слід переконатися в справності всіх елементів (тестером заміряються основні параметри і порівнюються з заявленими).

Не варто допускати перетину проводів, особливо в місцях потенційного нагріву (на резисторах, оголених контактах і т.п.). Перед включенням в мережу обов`язково слід переконатися ( «продзвонити» тестером) у відсутності замикання.